(57)【要約】  【課題】  ダイオキシン類や悪臭等の発生を確実に抑制することができるとともに構造が簡単で安価な熱分解処理装置を提供する。  【解決手段】  箱状の炉本体２と、炉本体２の内部を区画して炉本体２の内部の上方から下方へ向けて処理物投入室１１及び熱分解処理室１２を形成するとともに処理物投入室１１及び熱分解処理室１２を連通させるための貫通孔３ａを有する隔壁３と、隔壁３の下面に下方へ向けて設けられることにより熱分解処理室１２の内部に配置される筒状体４とを備える熱分解処理装置１である。僅かな量の燃焼用空気であっても継続的な燃焼を実現することができ、これにより、比較的低温で酸化反応を生じて可燃性廃棄物を熱分解及び灰化することができる。したがって、燃焼ガス中に含まれるダイオキシン類の生成を防止でき、ＮＯX  (窒素酸化物) の発生も抑制できる。【選択図】図１
2005061710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
箱状の炉本体と、該炉本体の内部を区画して該炉本体の内部の上方から下方へ向けて処理物を投入する処理物投入室及び投入された処理物を熱分解する熱分解処理室を形成するとともに該処理物投入室及び熱分解処理室を連通させるための貫通孔を有する隔壁と、該隔壁の下面に下方へ向けて設けられることにより前記熱分解処理室の内部に配置される筒状体とを備えることを特徴とする熱分解処理装置。
【請求項２】
前記筒状体には、該筒状体の内部に存在するガスを外部へ排出するための排気孔が設けられる請求項１に記載された熱分解処理装置。
【請求項３】
前記隔壁の上面に搭載されて、前記貫通孔を開閉するためのスライドゲートを備える請求項１又は請求項２に記載された熱分解処理装置。
【請求項４】
前記筒状体と前記炉本体とにより囲まれた空間に連通するとともに略水平方向に延設されて前記熱分解処理室で生じる熱分解反応に伴って生成される排ガスを外部に排気するための煙道を備える請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載された熱分解処理装置。
【請求項５】
前記煙道の底部には前記排ガスに接触する水が収容される請求項４に記載された熱分解処理装置。
【請求項６】
前記熱分解処理室の内部であって前記筒状体が設置された領域よりも下方の領域に燃焼用空気を供給するための空気供給装置とを備える請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載された熱分解処理装置。
【請求項７】
前記空気供給装置は、前記燃焼用空気の供給量を調整する機能を有する請求項６に記載された熱分解処理装置。
【請求項８】
前記炉本体に、前記処理物投入室へ処理物を投入するための第１の開閉扉が設けられる請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載された熱分解処理装置。
【請求項９】
前記熱分解処理室の底部に、処理物に着火するための火種の搭載部が設けられる請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載された熱分解処理装置。
【請求項１０】
前記炉本体に、前記熱分解処理室で生じる熱分解反応に伴って生成される灰を掻き出すための第２の開閉扉が設けられる請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載された熱分解処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイオキシン類等の有害物質、煤塵や悪臭の発生を抑えつつ、各種の可燃性廃棄物等の処理物を低温で熱分解するための熱分解処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般廃棄物や産業廃棄物等の可燃性廃棄物は、その収集から最終処分に至るまでの中間処理として、一般的に焼却処理が行われている。可燃性廃棄物の焼却は可燃性廃棄物を焼却炉を用いて燃焼させることによって行われるが、燃焼に伴う炭化水素やダイオキシン類等の有害物質の発生や、燃焼に伴う悪臭の発生が大きな社会問題となっている。
【０００３】
また、一般的な焼却炉では、可燃性廃棄物を高温で燃焼させることによってダイオキシン類の生成を抑制するが、特に廃プラスチック類等を焼却する際には、焼却炉内が著しく高温化することから優れた耐熱性を有する焼却炉が必要であり、設備に多大なコストがかかるとともに、焼却に伴う悪臭の発生の問題は解消されない。
【０００４】
そこで、特許文献１には、焼却炉の燃焼焼却室への燃焼用空気の流入量を制限するとともに燃焼用空気の取入口に永久磁石を配置することによって、僅かな燃焼用空気で継続的な燃焼を実現し、これにより、燃焼ガス中に含まれるダイオキシン類の生成を抑制した焼却炉が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−３０４５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１により開示された焼却炉には、燃焼用空気の取入口に配置した永久磁石が操業時に脱落した場合や永久磁石と燃焼用空気とを安定して接触させることが難しいような場合等には、ダイオキシン類や悪臭等の発生を確実に抑制することは難しいという課題がある。
【０００６】
また、特許文献１により開示された焼却炉には、燃焼用空気の取入口に永久磁石を配置するために、焼却炉の構造が複雑化するとともに設備コストの上昇は避けられないという課題もある。  
【０００７】
本発明は、従来の技術が有するこれらの課題に鑑みてなされたものであり、ダイオキシン類や悪臭等の発生を確実に抑制することができるとともに構造が簡単で安価な、各種の可燃性廃棄物等の処理物の熱分解処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、燃焼用空気の取入口に永久磁石を配置しなくとも、炉内構造を適正化することにより、僅かな燃焼用空気で継続的な燃焼を実現でき、これにより、各種の可燃性廃棄物等の処理物を低温で熱分解して灰化処理することができるために、燃焼ガス中に含まれるダイオキシン類の生成を確実に抑制できることを知見して、本発明を完成した。
【０００９】
本発明は、箱状の炉本体と、この炉本体の内部を区画してこの炉本体の内部の上方から下方へ向けて処理物を投入するための処理物投入室及び投入された処理物を熱分解するための熱分解処理室を形成するとともにこれらの処理物投入室及び熱分解処理室を連通させるための貫通孔を有する隔壁と、この隔壁の下面に下方へ向けて設けられることにより熱分解処理室の内部に配置される筒状体とを備えることを特徴とする熱分解処理装置である。
【００１０】
この本発明に係る熱分解処理装置において、「処理物」とは、本発明に係る熱分解処理装置により低温での熱分解を行われる処理対象物を意味しており、例えば、木材関連廃棄物（木屑、廃新聞紙、廃雑誌、廃書類等）、生ゴミ（家庭生ゴミ、食品廃棄物等）、魚介類廃棄物（殻を含む）、廃タイヤ、布類、プラスチック類他を包含する。
【００１１】
本発明に係る熱分解処理装置では、筒状体には、この筒状体の内部に存在するガスを外部へ排出するための排気孔が設けられることが望ましい。
【００１２】
これらの本発明に係る熱分解処理装置では、隔壁の上面に搭載されて、隔壁に設けられた貫通孔を開閉するためのスライドゲートを備えることが望ましい。
【００１３】
これらの本発明に係る熱分解処理装置では、記筒状体と炉本体とにより囲まれた空間に連通するとともに略水平方向に延設されて熱分解処理室で生じる熱分解反応に伴って生成される排ガスを外部に排気するための煙道を備えることが望ましい。この場合に、煙道の底部には排ガスに接触する水が収容されることが望ましい。これにより、排ガスに含まれる煤塵の一部を捕捉することができ、かつ外部への放出を抑制することができるとともに、排ガスの温度を下げることができ、集塵装置等の設置を容易にすることができる。
【００１４】
これらの本発明に係る熱分解処理装置では、熱分解処理室の内部であって筒状体が設置された領域よりも下方の領域に燃焼用空気を供給するための空気供給装置とを備えることが望ましい。この場合に、空気供給装置が、燃焼用空気の供給量を調整する機能を有することが望ましい。
【００１５】
これらの本発明に係る熱分解処理装置では、炉本体に、処理物投入室へ処理物を投入するための第１の開閉扉が設けられることが望ましい。
【００１６】
これらの本発明に係る熱分解処理装置では、熱分解処理室の底部に、処理物に着火するための火種の搭載部が設けられることが望ましい。
【００１７】
さらに、これらの本発明に係る熱分解処理装置では、炉本体に、熱分解処理室で生じる熱分解反応に伴って生成される灰を掻き出すための第２の開閉扉が設けられることが望ましい。
【発明の効果】
【００１８】
ダイオキシン類や悪臭等の発生を確実に抑制することができるとともに構造が簡単で安価であって、木材関連廃棄物（木屑、廃新聞紙、廃雑誌、廃書類等）、生ゴミ（家庭生ゴミ、食品廃棄物等）、魚介類廃棄物（殻を含む）、廃タイヤ、布類、プラスチック類他の処理物を好適に熱分解して処理することができる熱分解処理装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る熱分解処理装置の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以降の説明では、本実施の形態の熱分解処理装置により低温での熱分解を行われる処理対象物である処理物が、廃新聞紙、廃雑誌、生ゴミ、木屑さらにはカキ殻等が混在した可燃性廃棄物である場合を例にとるが、本実施の形態の熱分解処理装置は、これら以外の可燃性廃棄物も同様に処理することができる。
【００２０】
図１は、本実施の形態の熱分解処理装置１の全体の構造を、一部簡略化して透視した状態で示す説明図である。なお、図１には、図面の理解を容易にするために白抜き矢印により本実施の形態の熱分解処理装置１の主要部を抽出した図を添付してある。また、図２(a) は図１におけるＡ−Ａ断面図、図２(b) は図１におけるＢ−Ｂ断面図、図２(c) は図１におけるＣ−Ｃ断面図である。
【００２１】
図１及び図２(a) 〜図２(c) に示すように、本実施の形態の熱分解処理装置１は、炉本体２と、隔壁３と、筒状体４と、スライドゲート５と、煙道６と、空気供給装置７と、火種の搭載部８とを備える。以下、熱分解処理装置１のこれらの構成要素について順次説明する。
【００２２】
［炉本体２］
本実施の形態の熱分解処理装置１の炉本体２は、箱状の外形を有している。炉本体２は、耐熱性材料により構成してもよいことはいうまでもないが、普通鋼等の通常の材料により構成することにより、炉本体２に要する製造コストの上昇を抑制することができる。
【００２３】
炉本体２の全面上部には、処理物である可燃性廃棄物を炉内に投入するための開口部２ａが設けられており、またこの開口部２ａを開閉するための第１の開閉扉９が設けられている。この第１の開閉扉９を介して、後述する処理物投入室１１の内部に処理物が投入される。
【００２４】
また、炉本体２の後面下部には、後述する熱分解処理室１２で生じる熱分解反応に伴って生成される灰を掻き出すための第２の開閉扉１０が設けられる。
【００２５】
本実施の形態における炉本体２は、以上のように構成される。
【００２６】
［隔壁３］
本実施の形態の熱分解処理装置１の炉本体２の内壁面には、適宜手段によって隔壁３が固定されている。隔壁３は、炉本体２を上下方向に区画することにより、炉本体２の内部に、上方から下方へ向けて順に、処理物を投入するための処理物投入室１１及び投入された処理物を熱分解するための熱分解処理室１２を形成する。
【００２７】
また、この隔壁３の略中央部には、処理物投入室１１及び熱分解処理室１２を連通させるための貫通孔３ａが設けられている。
【００２８】
本実施の形態における隔壁３は、以上のように構成される。
【００２９】
［筒状体４］
本実施の形態の熱分解処理装置１の隔壁３の下面には、下方へ向けて筒状体４が適宜手段により固定される。これにより、筒状体４は、熱分解処理室１２の内部における上部に配置される。
【００３０】
筒状体４を構成する外壁の全面には、この筒状体４の内部に存在するガスを外部へ排出するための排気孔４ａが多数設けられる。排気孔４ａは、筒状体４の上半分の領域に上部から下部に向けて徐々に設置密度が小さくなるように設けることが望ましい。排気孔４ａにより、処理物の隙間を上昇する水分や揮発成分等を、筒状体４と炉本体２との間の空間１４を介して、後述する煙道６に確実に排出することができる。
【００３１】
本実施の形態における筒状体４は、以上のように構成される。
【００３２】
［スライドゲート５］
本実施の形態の熱分解処理装置１の隔壁３の上面には、スライドゲート５が移動自在に搭載される。スライドゲート５は、図１における両矢印方向へ直線的に移動することにより、隔壁３に設けられた貫通孔３ａを開閉する。貫通孔３ａを閉じることにより、処理物投入室１１及び熱分解処理室１２を互いに独立した閉鎖空間とすることができる。
【００３３】
本実施の形態の熱分解処理装置１では、スライドゲート５により貫通孔３ａを閉じた後に第１の開閉扉９を開けて開口部２ａを開き、この開口部２ａから処理物である可燃性廃棄物を処理物投入室１１内に投入し、投入完了後に開口部２ａを閉じ、スライドゲート５を移動させて貫通孔３ａを開くことにより、反応排ガスが外部に漏洩することなく、可燃性廃棄物を熱分解処理室１２の内部に落下させることができる。
【００３４】
なお、処理物投入室１１を構成する炉本体２には排気ダクト１３が設けられており、熱分解処理室１２において発生して処理物投入室１１へ拡がった反応排ガスを、排気ダクト１３により外部に迅速に排出することができる。
【００３５】
本実施の形態におけるスライドゲート５は、以上のように構成される。
【００３６】
［煙道６］
本実施の形態の熱分解処理装置１は、筒状体４と炉本体２とにより囲まれた空間１４に連通するとともに略水平方向に延設されて熱分解処理室１２で生じる熱分解反応に伴って生成される排ガスを外部に排気するための煙道６を備える。
【００３７】
煙道６の底部には、上述した空間１４に連通させるための連通口１５が上方へ向けて突設されている。また、この煙道６の底部には、連通口１５を介して空間１４から煙道６へと導かれた排ガスに接触する水１６が収容されている。これにより、この排ガスに含まれる煤塵の一部を捕捉することができ、かつ熱分解処理装置１の外部への放出を抑制することができるとともに、排ガスの温度を下げることもでき、集塵装置等の設置を容易にすることができる。
【００３８】
このように、本実施の形態では、熱分解処理室１２の全周に筒状体４を設けることにより形成される空間１４を、主たる排ガスの排出通路として利用する。
【００３９】
本実施の形態における煙道６は、以上のように構成される。
【００４０】
［空気供給装置７］
本実施の形態の熱分解処理装置１は、熱分解処理室１２の内部であって筒状体４が設置された領域よりも下方の領域に、燃焼用空気を供給するための空気供給装置７を備える。本実施の形態では、この空気供給装置７は燃焼用空気の供給量を調整する機能を有するものを用いた。
【００４１】
本実施の形態における空気供給装置７は、以上のように構成される。
【００４２】
［火種の搭載部８］
本実施の形態の熱分解処理装置１は、熱分解処理室１２の底部に、処理物に着火するための火種の搭載部８が設けられる。具体的には、熱分解処理室１２の下部中央部に搭載部８として火種皿を設けたグレーティング１７を設ける。
【００４３】
そして、最初の運転もしくは長期休業後に操業を再開する時、すなわち装置内に火種が残っていない状態で運転を開始する際には、この搭載部８に火を付けた木炭他の固形燃料を載置しておくことにより、熱分解処理室１２内の処理物に容易に着火することができる。
【００４４】
本実施の形態の熱分解処理装置１は以上のように構成される。次に、この熱分解処理装置１を立ち上げて操業を開始する状況を、図面を参照しながら説明する。
【００４５】
まず、空気供給装置７の燃焼用空気の供給量を略全開に近い状態にする。
【００４６】
次に、スライドゲート５により貫通孔方向が３ａが閉じていることを確認した上で、第１の開閉扉９を開けて開口部２ａを開き、この開口部２ａから、処理物を投入室１１内に投入し、投入完了後に開口部２ａを閉じ、スライドゲート５を手前に引いて貫通孔３ａを開き、熱分解処理室１２の内部に落下させる。
【００４７】
熱分解処理室１２の容積のほぼ１／２を処理物で満たした後、第２の開閉扉１０を開き、ここから、着火した火種、木炭あるいは固形燃料を入れ、火種の搭載部８に載せてから、第２の開閉扉１０を閉じる。
【００４８】
集塵装置や脱臭装置等（いずれも図示しない）を附属している場合は、ここでブロワーを起動させる。これらの集塵装置や脱臭装置等を附属していない場合は、熱分解処理室１２内の空気の流れは自然の差圧による流れに任せる。火種に接触する処理物に火が移り、燃焼が拡がったことを確認してから、空気供給装置７の燃焼用空気の供給量を、燃焼状態が煙を上げてくすぶっている状態を維持できる程度に、閉方向に絞る。
【００４９】
最後に、再び第１の開閉扉９を開け、開口部２ａを開き、この開口部２ａから残りの処理物を投入室に入れ、上述した操作と同じ操作により熱分解処理室１２の内部に落下させ、熱分解処理室１２の内部を略満杯にして第１段階の処理を終了する。
【００５０】
本実施の形態の熱分解処理装置１は、以上のようにして立ち上げられて安定操業に移行する。この際、本実施の形態では、上述したように立ち上げ段階で空気供給装置７により流入空気量を絞っているため、比較的低温（例えば５００〜７００℃）で酸化反応が行われる。このため、炉本体２を耐熱性に優れた構造とする必要がなく、簡単な構造でかつ安価なコストにより、処理物である可燃性廃棄物を焼却することができる。
【００５１】
また、本実施の形態の熱分解処理装置１は、炉本体２の内部を区画して上方から下方へ向けて処理物投入室１１及び熱分解処理室１２を形成するとともにこれらの処理物投入室１１及び熱分解処理室１２を連通させるための貫通孔３ａを有する隔壁３と、この隔壁３の下面に下方へ向けて設けられることにより熱分解処理室１２の内部に配置される筒状体４とを備えることにより、熱分解処理室１２における熱分解により生じた排ガスが、炉本体２と筒状体４との間の空間１４を介して炉本体２の外部へ迅速に排出されるように炉内の排ガスの流れを制御することができる。
【００５２】
このため、僅かな量の燃焼用空気であっても継続的な燃焼を実現することができ、これにより、比較的低温で酸化反応を生じて可燃性廃棄物を熱分解及び灰化することができるため、可燃性廃棄物の熱分解によって生じる揮発成分への着火を防ぐことができ、揮発成分を排ガスに含んだままの状態で炉外に排出することができる。したがって、燃焼ガス中に含まれるダイオキシン類の生成を確実に抑制できるとともに、酸化反応に消費される空気量も理論空気量に略近い量に抑制でき、ＮＯX  (窒素酸化物) の発生も抑制できる。
【００５３】
このように本実施の形態の熱分解処理装置１によれば、炉内構造を適正化したため、燃焼用空気の取入口に永久磁石を配置しなくとも、僅かな燃焼用空気で継続的な燃焼を実現でき、これにより、可燃性廃棄物を低温で熱分解して灰化処理することができることから、燃焼ガス中に含まれるダイオキシン類の生成を確実に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】実施の形態の熱分解処理装置の全体の構造を、一部簡略化して透視した状態で示す説明図である。
【図２】図２(a) は図１におけるＡ−Ａ断面図、図２(b) は図１におけるＢ−Ｂ断面図、図２(c) は図１におけるＣ−Ｃ断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１    熱分解処理装置
２    炉本体
２ａ  開口部
３    隔壁
３ａ  貫通孔
４    筒状体
４ａ  排気孔
５    スライドゲート
６    煙道
７    空気供給装置
８    火種の搭載部
９    第１の開閉扉
１０  第２の開閉扉
１１  処理物投入室
１２  熱分解処理室
１３  排気ダクト
１４  空間
１５  連通口
１６  水
１７  グレーティング
【図１】
2005061710.tif 000003
【図２】
2005061710.tif 000004